ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Детекторы из "Препаративная газовая хроматография" При работе вручную пробу чаще всего вводят медицинским шприцем. Однако такие шприцы не приспособлены для работы при больших давлениях и жидкость при вводе может перекачиваться в пространство над поршнем. Смазывание поршня устраняет передавливание, но смазка может загрязнять сорбент, а иногда и разделенные фракции. С длинными колоннами и при больших пробах ввод затруднен, в таких случаях можно рекомендовать плунжерные шприцы с тефлоновым уплотнением, приводимые в действие винтом. [c.136] Вместо пневмоцилиндра можно использовать электродвигатель, вращательное движение которого преобразуется в поступательное червячной и винтовой парами (рис. 54). Уплотнение поршня обычно делается на фторопласте. В обоих случаях проба из цилиндра проб по капилляру поступает в испаритель. Часть пробы, оставшаяся в капилляре, после дозирования, находясь в горячей зоне и постепенно испаряясь, будет создавать фон, загрязняющий отбираемые компоненты. [c.137] Удаление остатков пробы из горячей зоны осуществляется по-разному. В хроматографе Преп-Матике дозируемая смесь перед поступлением в испаритель проходит сильфонную трубку, сжимаемую газом, при-водящити в действие пневмодвигатель. По окончании дозирования давления сбрасывается, трубка распрямляется и отсасывает остатки пробы из горячей зоны. В приборе ЖС-ЮА сам капилляр в момент ввода вдвигается в испаритель, а по окончании ввода —выдвигается из него . [c.138] Подобная же система пневматического дозирования применяется в хроматографе Эталон-2 , но там величина дозы определяется давлением. Принцип действия этой системы состоит в следующем (рис. 57) регулятором 1 в зависимости от требуемой дозы задается определенное давление в сменной дозирующей емкости 3. При переключении электромагнитного клапана 2 объем сжатого азота из емкости 3 переходит в сосуд 5 и выдавливает часть жидкости через переключающий клапан 6 в мерный сосуд 7, верх которого через электромагнитный клапан 8 соединен с атмосферой. Заполнение мерного сосуда происходит до тех пор, пока давление в емкости 3 не уравновесит столб жидкости в мерном сосуде. Чтобы подать находящуюся в мерном сосуде жидкость в испаритель, необходимо переключить клапан бис помощью клапана 8 создать в мерном сосуде избыточное давление. [c.140] Оптимальная скорость циркуляции составляет 2—3 м/сек, что для термостата размером 300 X 300 мм требует производительности вентилятора 500 м /ч. При интенсивном перемешивании градиент температур внутри термостата не превышает 4—5° С при высоте термостата около 1,5 м. [c.141] Как было показано Богеменом и Парнеллом при инверсии пика наряду с изменением площади пика изменяется число тарелок, рассчитываемое по кривым вымывания (рис. 62). Постоянное значение числа тарелок получается только при очень маленьких токах накала нити. После инверсии число тарелок непрерывно возрастает, но не достигает первоначального значения. Хотя визуально искажения пика можно и не обнаружить, перед температурой инверсии пик становится аномально узким, а после инверсии — широким, что вызвано большой нелинейностью сигнала. Именно вследствие этого влияние возможной инверсии необходимо учитывать при любых исследованиях, связанных с определением числа тарелок в препаративной хроматографии. [c.147] Истинное значение числа тарелок получается только при малых токах накала нити. [c.147] Влиянием второго члена уравнения (ПО) можно объяснить экспериментально наблюдаемое уменьшение площади пика с увеличением скорости газа-носителя (рис. 63). [c.147] Чувствительность детектора к скорости потока вызывает нестабильность нулевой линии из-за флуктуаций скорости, причем эта нестабильность наступает при = 150—200, т. е. значительно раньше турбулизации потока в канале детектора. [c.147] Максимумы на изотермах теплопроводность — состав могут получаться только для газов и паров с близкой теплопроводностью и экспериментально наблюдались для СО2, метанола и ацетилена в азоте и метанола в аргоне. С ростом температуры стенки или нити детектора теплопроводности разных газов и паров сближаются, что увеличивает вероятность появления максимума и инверсии пика. Наблюдался минимум на зависимости сигнала детектора от содержания гептана в азоте, причем с увеличением процентного содержания гептана сигнал менял знак . [c.149] При небольших температурах стенки и нити детектора минимум не наблюдался и сигнал был линейно связан с составом. Хотя многие факты хорошо объясняются наличием максимума на изотерме теплопроводность-состав, маловероятно, чтобы наблюдаемая аномальная изотерма была свойственна млогим соединениям. Кроме того, трудно объяснить зависимость инверсии от скорости газа. Наконец, инверсия не обнаруживается при использовании в качестве газа-носителя аргона или СО2, хотя эти газы по теплопроводности близки к азоту. [c.149] Как видно из вышеизложенного, использование обычных аналитических проточных детекторов невозможно, если пропускать через них весь поток газа из препаративной колонны. [c.150] Можно выделить две группы детекторов, используемых в препаративной хроматографии детекторы, работающие при прохождении через них всего газового потока из колонны детекторы, работающие при пропускании через них части газового потока из колонны. При работе с детекторами первой группы не возникает запаздывания сигнала, вызванного конечностью скорости доставки вещества к чувствительному элементу. Для устранения инверсии делались попытки снизить линейную скорость газа путем расширения канала детектора до 10 мм, при этом удавалось работать при скоростях до 1 л мин без инверсии пика . При дальнейшем увеличении расхода газа нулевая линия делалась нестабильной. Однако дальнейшее расширение диаметра канала ухудшало работу детектора и приводило к сильной инверсии. Нарушение работы детектора вызвано увеличением мольного расхода газа через весь канал, поэтому расширение диаметра не может дать особенно существенных результатов. Предложен детектор в котором нить смещена к стенке канала и заключена в трубку небольшого диаметра, закрытую с обеих сторон тампонами из медной проволоки. Детектор надежно работает при расходе газа до 4 л мин и токе накала нити 150— 200 ма. Этот тип детектора близок к байпасным детекторам (см. ниже), поскольку вдоль чувствительного элемента пропускают лишь часть потока. При большом сопротивлении запаздывание сигнала в таком детекторе не исключено. [c.150] Возможно использование других детекторов, в частности детектора по измерению диэлектрической постоянной или термопарного . Действие термопарного детектора основано на измерении подъема температуры при растворении компонента в неподвижной фазе. Измерительной частью является термопарная батарея из нескольких десятков термопар. Однако ни один из этих типов детекторов не получил широкого распространения, что объясняется главным образом повышенной сложностью измерительных схем. [c.151] Наиболее распространенным методом детектирования в препаративной хроматографии является отвод на детектор части газового потока из колонны, которая затем или возвращается в основной поток (байпасный детектор), или сбрасывается в атмосферу (детектор со сбросом). Эти схемы включения используют в большинстве выпускаемых препаративных хроматографов, причем в качестве детекторов применяют обычные аналитические детекторы с высокой чувствительностью, вследствие чего в одном приборе можно разместить наряду с препаративной и аналитическую колонну. В последнее время кроме катарометров стали широко использовать ионизационные детекторы, главным образом, пламенно-ионизационные, что значительно расширяет аналитические возможности приборов и полностью исключает инверсию пика. Однако при направлении в детектор части газового потока возникает возможность запаздывания в показаниях детектора по сравнению с фактическим состоянием потока газа, поступающим в сборник фракций В детектор со сбросом с помощью тройника направляется часть потока, величина которого регулируется вентилем после детектора. [c.151] Величину запаздывания определяли, помещая на месте отборника фракций ионизационный детектор и записывая хроматограмму от двух детекторов одновременно. Диаметр й) капилляра от тройника до катарометра составлял 2 мм, диаметр основного канала 10 мм, расстояние (/) от тройника до ионизационного детектора 70 мм. Величины запаздывания приведены в табл. 4. [c.152] Как видно из табл. 4, сходимость рассчитанных и экспериментально наблюдаемых величин запаздывания оказалась достаточно удовлетворительной. [c.152] Таким образом, для лабораторных препаративных хроматографов целесообразнее всего использовать обычные детекторы, применяемые в аналитической хроматографии, отводя на них часть потока. При колоннах диаметром более 100 мм этот поток даже для катарометров станет чрезмерно большим, уменьшать же долю отбираемого потока ниже 1—0,5% нецелесообразно вследствие запаздывания сигнала из-за недостаточной скорости поступления. В этих условиях необходимы детекторы, основанные на других принципах. Например, перспективно использовать низкочувствительный термопарный детектор. Процесс в колонне при прохождении компонентов близок к адиабатическому и изменение температуры в слое пропорционально изменению концентрации. Для лабораторных приборов такой детектор мало пригоден из-за низкой чувствительности, но при больших дозах, типичных для промышленных установок, его чувствительности, по-видимому, будет вполне достаточно. [c.154] Вернуться к основной статье